触发器pptppt

1、第第5 5章章 触发器触发器RSRS触发器触发器同步触发器同步触发器边沿触发器边沿触发器触发器逻辑功能的转换触发器逻辑功能的转换主从触发器主从触发器一、双稳态电路（一、双稳态电路（Bistate Elements） G21QG1vI1Q1vI2vO1vO2问题：由于电路没有输入，无法控制或改变它的状态。问题：由于电路没有输入，无法控制或改变它的状态。 基本基本RSRS触发器触发器电路有两个稳定工作状态：电路有两个稳定工作状态：1. Q=1Q =02. Q=0Q =1电路图电路图二、由或非门构成的基本二、由或非门构成的基本RS触发器触发器 电路结构和逻辑符号电路结构和逻辑符号 QQG1S1R1G

2、2RSQQ R、S称为触发脉冲输入端，称为触发脉冲输入端，R为复位（为复位（Reset）端，）端，S为为置位（置位（Set）端。）端。 基本基本RSRS触发器触发器逻逻辑辑符符号号电电路路图图00100001当当R=S=0时，输出不变。时，输出不变。基本基本RSRS触发器触发器QQG1S1R1G2QQG1S1R1G2 输入和输出的关系输入和输出的关系 101001011100 R=0，S=1：Q Q=1 ， =0 R=1，S=0，R=1，S=1，基本基本RSRS触发器触发器QQG1S1R1G2QQG1S1R1G2QQG1S1R1G2Q Q=0 ， =1Q Q=0 ， =0 输入和输出的关系表输

3、入和输出的关系表 不不 变变1 00 10 0 0 00 11 0 1 1 R S QQSRQQ基本基本RSRS触发器触发器 已知输入已知输入R R，S S波形图，试画波形图，试画出出Q Q、Q Q波形图，设波形图，设RSRS触发器的触发器的初态为初态为0 0。 1 10 00 01 10 00 00 00 00 00 00 00 01 10 0 对于由或非门构成的基本对于由或非门构成的基本RS触发器采用正脉冲触发。触发器采用正脉冲触发。 三、由与非门构成的基本三、由与非门构成的基本RS触发器触发器 电路结构和符号电路结构和符号 RSQQRSQG1Q SRG2基本基本RSRS触发器触发器 输入

4、输出关系输入输出关系 1 10 11 0 不不 变变 0 00 11 0 1 1 RQQSSRQQ四、触发器的状态四、触发器的状态 0态、态、1态、不正常态态、不正常态 现态和次态现态和次态 现态（现态（Present State）：触发器在接收信号之前所处的）：触发器在接收信号之前所处的状态，用状态，用Qn表示；表示；基本基本RSRS触发器触发器次态（次态（Next State）：触发器在接收信号之后建立的新的）：触发器在接收信号之后建立的新的稳定状态，用稳定状态，用Qn+1表示。表示。 Q=1，Q=0称为称为“1”态，态， Q=1，Q=1或或Q=0，Q=0称为不正常态。称为不正常态。 Q=

5、0，Q=1称为称为“0”态，态， 基本基本RSRS触发器的状态真值表：触发器的状态真值表： S R Qn Qn+1 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1 010011 基本基本RSRS触发器触发器QQG1S1R1G2当当S=R=0S=R=0时，时， Q Qn+1n+1=Q=Qn n当当S=1S=1，R=0R=0时，时，Q Qn+1n+1=1=1当当S=0S=0，R=1R=1时，时，Q Qn+1n+1=0=0当当S=1S=1，R=1R=1时，时，Q Qn+1n+1= =110001101000110SQn+1RQn1n1nQRSQ 0SR （约束条件）

6、（约束条件） 当当RS触发器输入端触发器输入端同时同时加加1时，时，Q和和Q 都变成了都变成了0。当。当R、S同时同时由由10时，触发器的输出将会出现由时，触发器的输出将会出现由010反复切换。反复切换。 S10010R00011QQ基本基本RSRS触发器触发器例：已知输入例：已知输入R R、S S波形图，试画出波形图，试画出Q Q、Q Q波形图，设波形图，设RSRS触发器触发器的初态为的初态为0 0。 五、基本五、基本RSRS触发器的应用触发器的应用 作为存储单元，可存储作为存储单元，可存储1 1位二进制信息。位二进制信息。 其它功能触发器的基本组成部分。其它功能触发器的基本组成部分。 构成

7、单脉冲发生器构成单脉冲发生器 RAN+5VvOvO基本基本RSRS触发器触发器窄脉冲窄脉冲&G1G2Q+5VSRRRANAB单脉冲发生电路：单脉冲发生电路： QSR每按动开关每按动开关ANAN一次，触发器只输出一个正脉冲。一次，触发器只输出一个正脉冲。 基本基本RSRS触发器触发器基本基本RSRS触发器触发器基本基本R-S触发器触发器输入端均为输入端均为1一、同步一、同步RSRS触发器触发器 电路结构和逻辑符号电路结构和逻辑符号 G3&G1G2Q&SRQG4SRCP1S1RQC1Q同步触发器同步触发器基本基本RSRS触发器触发器时钟脉冲时钟脉冲CP=0：CP=1：控制输

8、入端控制输入端R、S通过通过“非非”门作用于门作用于 基本基本R-S触发器触发器S=0，R=0：Qn+1=Qn S=1，R=0：Q n+1=1 S=0，R=1：Q n+1=0 S=1，R=1：Q n+1= 状态真值表状态真值表 S R Qn Qn+1 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1 010011 110001101000110SQn+1RQn1 特性方程特性方程 n1nQRSQ 0SR 同步触发器同步触发器（约束条件）（约束条件）同步同步RSRS触发器与基本触发器与基本RSRS触发器的触发器的逻辑功能逻辑功能是一致的是一致的 基本基本RSRS触

9、发器与同步触发器与同步RSRS触发器的区别触发器的区别 （a a）基本）基本RSRS触发器输出波形触发器输出波形 （b b）同步）同步RSRS触发器输出波形触发器输出波形 同步触发器同步触发器SRQSRQCP结论：同步结论：同步RSRS触发器只在高电平期间接收输入信号，触发器只在高电平期间接收输入信号，称为电平触发方式。称为电平触发方式。 二、二、D D 触发器（触发器（Delay flipDelay flipflopsflops） &G1G2Q&QG4G3DCPG511DQC1QDQ1n 状态转换真值表状态转换真值表 D Qn Qn+1 0 0 0 1 1 0 1 1 001

10、1 同步触发器同步触发器 电路结构和逻辑符号电路结构和逻辑符号 特性方程特性方程 将将S=DS=D，R=DR=D（保证了（保证了SR=0SR=0）代入）代入RSRS触发器的特性方程触发器的特性方程得得三、同步三、同步JKJK触发器触发器 &G1G2Q&SRQG4G3JKCP1J1KQC1Qnnnnnnn1nQ)QK(QJQKQQJQRSQ nnnnnnQKQJQQQKQJ RSQJS,KQRnn代入代入 将将 触发器特性方程触发器特性方程 同步触发器同步触发器 电路结构和逻辑符号电路结构和逻辑符号 特性方程特性方程 状态转换真值表（请自行列出）状态转换真值表（请自行列出） 状态

11、转换图状态转换图激励表激励表Qn Qn+1JK0000110000011001011011100111101101状态状态 0状态状态 1J=0K=K=0J=J=1J=1K= K=1J=J=状态转换图状态转换图同步触发器同步触发器四、同步四、同步T T触发器触发器 特性方程特性方程 nn1nQTQTQ &G1G2Q&QG4G3TCP1TQC1Q 真值表真值表 T Qn Qn+1 0 00 11 01 1 0110 同步触发器同步触发器 电路结构和逻辑符号电路结构和逻辑符号 T T触发器可看成是触发器可看成是JKJK触发触发器在器在J=KJ=K条件下的特例条件下的特例五、同步五、

12、同步TT触发器触发器 T T触发器可看成触发器可看成T T触发器在触发器在T T恒等于恒等于1 1条件下特例，其特征条件下特例，其特征方程是：方程是： n1nQQ 同步触发器同步触发器&G1G2Q&QG4G3“1”CP 电路结构和逻辑符号电路结构和逻辑符号 1TQC1Q“1”小结小结一、同步触发器一、同步触发器 的空翻现象的空翻现象&G1G2Q&QG4G3DCPG5 1CPDQ 触发器状态变化多于一次的现象称为空翻。触发器状态变化多于一次的现象称为空翻。 空翻带来两个问题：一是触发器的抗干扰能力下降；空翻带来两个问题：一是触发器的抗干扰能力下降；二是限制了触发器

13、的使用范围。二是限制了触发器的使用范围。 空翻产生的根源在于同步触发器的结构。空翻产生的根源在于同步触发器的结构。 边沿触发器边沿触发器D D触发器逻辑图触发器逻辑图波形图波形图二、边沿触发方式二、边沿触发方式 如果触发器仅在如果触发器仅在CPCP脉冲的上升沿或下降沿时刻接收输入脉冲的上升沿或下降沿时刻接收输入信号，称为边沿触发方式。信号，称为边沿触发方式。 CPJK1J1KC1QQ边沿触发器边沿触发器例例1 1：一个下降沿触发的：一个下降沿触发的JKJK触发器，设初始状态为触发器，设初始状态为0 0，如果给，如果给定定CPCP、J J、K K的波形如下，试画出相应的输出的波形如下，试画出相应

14、的输出Q Q和和Q Q波形。波形。 QQ例例2 2：一上升沿触发的：一上升沿触发的D D触发器，设初态为触发器，设初态为1 1，试在给定，试在给定CPCP、D D下，画出下，画出Q Q和和Q Q波形。波形。 CPDQQ1DC1QQ 边沿触发器只有边沿触发器只有CPCP的上升沿或下降沿瞬间才能接受控制的上升沿或下降沿瞬间才能接受控制输入信号，改变状态，因此在一个时钟脉冲下，触发器最多输入信号，改变状态，因此在一个时钟脉冲下，触发器最多只能翻转一次，从根本上杜绝了空翻的现象。只能翻转一次，从根本上杜绝了空翻的现象。 边沿触发器边沿触发器三、维持阻塞三、维持阻塞D D触发器触发器 电路结构和逻辑符号

15、电路结构和逻辑符号 &G2QG1&QG4G3DCPG5&G6&Q3Q4Q6Q51DC1QQ G G3 3、G G4 4、G G5 5、G G6 6构成了构成了D D信号的输入通道。信号的输入通道。D D信号只有通过信号只有通过这几个门的传送，才能到达基本这几个门的传送，才能到达基本RSRS触发器的输入端，使触发触发器的输入端，使触发器的输出状态改变。器的输出状态改变。 边沿触发器边沿触发器基本基本RSRS触发器触发器上升沿触发上升沿触发 工作原理分析（工作原理分析（CP=0CP=0） CP&G2QG1&QG4G3DG5&G6&Q3

16、Q4Q6Q51. 触发器触发器维持原状态不变。维持原状态不变。 边沿触发器边沿触发器0不变不变不变不变11DD2. 输入信号输入信号D 经门经门G6取反后到达门取反后到达门G4的输入端，再经门的输入端，再经门G5取反后到达门取反后到达门G3的输入端，等待送入。的输入端，等待送入。 当当CP=0时：时： 工作原理分析（设工作原理分析（设D=0D=0，当，当CPCP由由0101时时 ） CP&G2QG1&QG4G3DG5&G6&Q3Q4Q6Q5边沿触发器边沿触发器若若D D =0=0， CP=1CP=1时，则时，则Q Qn+1n+1=D=0=D=0，并立即封锁输入通

17、路。，并立即封锁输入通路。01不变不变不变不变11001 10 01 10 01 1封锁输封锁输入通路入通路 工作原理分析（设工作原理分析（设D=1D=1，当，当CPCP由由0101时时 ） CP&G2QG1&QG4G3DG5&G6&Q3Q4Q6Q5边沿触发器边沿触发器若若D D =1=1， CP=1CP=1时，则时，则Q Qn+1n+1=D=1=D=1，并立即封锁输入通路。，并立即封锁输入通路。00不变不变不变不变11111 10 01 10 01 1封锁输封锁输入通路入通路1 1同步触发器由于结构不完善，存在空翻现象；同步触发器由于结构不完善，存在空翻现象；

18、 2 2边沿触发器采用了边沿触发方式，克服了空翻现象；边沿触发器采用了边沿触发方式，克服了空翻现象； 3 3不同的触发方式是采用不同的触发器结构来实现的。不同的触发方式是采用不同的触发器结构来实现的。 边沿触发器边沿触发器结论结论 电路结构及符号（教材电路结构及符号（教材P130P130） CPG1G3&G2Q&G4&G6&G8G7G5RSG91QQQ主触发器主触发器从触发器从触发器1S1RQC1Q 动作特点：动作特点： (1) CP=1期间，主期间，主FF 根据根据R、S 翻转，从翻转，从FF不变。不变。 主从主从RSRS触发器触发器(2) CP=0期间，从期

19、间，从FF根据根据Q、Q 翻转，而主翻转，而主FF不变。不变。 主从触发主从触发器的标志器的标志QQQQSRCP14352主从主从RSRS触发器触发器已知已知CP、S、R的波形，试画出主从触发器的波形，试画出主从触发器Q和和Q的电压波的电压波形。设触发器的初始状态为形。设触发器的初始状态为Q=0。 主从主从RSRS触发器的动作特点：触发器的动作特点： (1) (1) 在在CPCP的一个变化周期中触发器输出端的状态只可能改的一个变化周期中触发器输出端的状态只可能改变一次，从而杜绝了空翻现象；变一次，从而杜绝了空翻现象； 主从主从RSRS触发器触发器(2) Q(2) Q、Q Q 端状态的改变发生在

20、端状态的改变发生在CPCP的下降沿；的下降沿；(3) (3) 与下降沿触发器的动作特点并不完全相同（如脉冲与下降沿触发器的动作特点并不完全相同（如脉冲期间）。原因：在期间）。原因：在CP=1CP=1期间，期间，Q Q和和 Q Q的状态仍然会的状态仍然会随随S S、R R状态的变化而多次改变。状态的变化而多次改变。 电路结构（教材电路结构（教材P130P130） G1G3G2QQG4G6G8G7G5KJG9CP1&1J1KQC1Q主从主从JKJK触发器触发器从触发器从触发器主触发器主触发器 电路结构（教材电路结构（教材P130P130） 主从主从JKJK触发器触发器主从主从RS触发器触发

21、器G1G3G2QQG4G6G8G7G5KJG9CP1&S SR RnQJS nKQR 主从主从JKJK触发器触发器已知已知CP、J、K的波形，试画出主从触发器的波形，试画出主从触发器Q和和Q的电压波的电压波形。设的初始状态为形。设的初始状态为Q=0。 QQQQJKCP14352 主从主从JKJK触发器的动作特点：触发器的动作特点： (1) (1) 在在CPCP的一个变化周期中触发器输出端的状态只可能改的一个变化周期中触发器输出端的状态只可能改变一次，从而杜绝了空翻现象；变一次，从而杜绝了空翻现象； 主从主从JKJK触发器触发器(2) Q(2) Q、Q Q 端状态的改变发生在端状态的改变

22、发生在CPCP的下降沿；的下降沿；(3)(3)在在Q Qn n=0=0时，主触发器只能接受置时，主触发器只能接受置1 1输入信号；在输入信号；在Q Qn n=1=1时时，主触发器只能接受置，主触发器只能接受置0 0输入信号，其结果是在输入信号，其结果是在CP=1CP=1期间期间主触发器只可能翻转主触发器只可能翻转1 1次次( (如脉冲如脉冲4 4期间）。期间）。主从主从JKJK触发器触发器QQQQJKCP143521 10 0 1 10 0(3)(3)在在Q Qn n=0=0时，主触发器只能接受置时，主触发器只能接受置1 1输入信号；在输入信号；在Q Qn n=1=1时时，主触发器只能接受置，主触发器只能接受置0 0输入信号，其结果是在输入信号，其结果是在CP=1CP=1期间期间主触发器只有可能翻转主触发器只有可能翻转1 1次次( (如脉冲如脉冲4 4期间）。期间）。 目前生产的时钟控制触发器定型产品中只有目前生产的时钟控制触发器定型产品中只有JKJK触发器和触发器和D型触发器。其它功能的触发器可由这两种触发器转化而成。型触发器。其它功能的触发器可由这两种触发器转化而成。 JK J